特許 7213340 可搬型工作機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-18

(45)【発行日】2023-01-26

(54)【発明の名称】可搬型工作機

(51)【国際特許分類】

   B23B 45/02 20060101AFI20230119BHJP

   B23B 51/04 20060101ALI20230119BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20230119BHJP

   B25F 5/00 20060101ALI20230119BHJP

【ＦＩ】

B23B45/02

B23B51/04 E

B23Q11/00 D

B25F5/00 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021519291

(86)(22)【出願日】2020-03-23

(86)【国際出願番号】 JP2020012607

(87)【国際公開番号】W WO2020230454

(87)【国際公開日】2020-11-19

【審査請求日】2021-05-28

(31)【優先権主張番号】P 2019090072

(32)【優先日】2019-05-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000227386

【氏名又は名称】日東工器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083895

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 茂

(74)【代理人】

【識別番号】100175983

【弁理士】

【氏名又は名称】海老 裕介

(72)【発明者】

【氏名】藤森 崇太

(72)【発明者】

【氏名】横山 聡哉

(72)【発明者】

【氏名】井戸田 淳

【審査官】中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６１－１５４６０９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特許第４４７４１５５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】実開平０２－１０４９１０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０８－２０６９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０３４５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０３０１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０１２１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１９８３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００４／００８３８６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２５５４１５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５５２５８４２（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０５７９７６７０（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０６５７５５９０（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許第０７４０４６９６（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】米国特許第０８９１５１７０（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】米国特許第０９８８９５０８（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】米国特許第０７１３７７６１（ＵＳ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ３５／００－４９／０６

Ｂ２３Ｂ ５１／００－５１／１４

Ｂ２３Ｑ １１／００－１３／００

Ｂ２５Ｂ ２３／００－２３／１８

Ｂ２５Ｃ １／００－１３／００

Ｂ２５Ｄ １／００－１７／３２

Ｂ２５Ｆ １／００－５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

動力部、及び前記動力部によって回転駆動されるとともに、上下動可能とされた工具取付部、を有する工作機本体と、
前記工作機本体の下方に位置し、前記工作機本体を被加工物に対して固定するようにされた固定部と、
前記工具取付部に取り付けられて前記工作機本体の外側に延びる作業工具の側方位置において前記作業工具に面するように前記固定部に配置された反射面と、
前記反射面に対して斜めに光を出射し、該反射面で反射した光が、前記作業工具の先端部及びその周囲を照らすように前記工作機本体に配置された照明装置と、
を備える可搬型工作機。

【請求項2】

前記照明装置が前記工作機本体内に配置され、前記照明装置の光が前記工作機本体の下面から出射されるようにされた、請求項１に記載の可搬型工作機。

【請求項3】

前記反射面が前記固定部の側面の一部である、請求項１又は２に記載の可搬型工作機。

【請求項4】

動力部、及び前記動力部によって回転駆動されるとともに、上下動可能とされた工具取付部、を有する工作機本体と、
前記工作機本体の下方に位置し、前記工作機本体を被加工物に対して固定するようにされた固定部と、
前記工具取付部に取り付けられて前記工作機本体の外側に延びる作業工具の側方位置において前記作業工具に面するように配置された反射面と、
前記反射面に対して斜めに光を出射し、該反射面で反射した光が、前記作業工具の先端部及びその周囲を照らすように配置された照明装置と、
を備え、
前記反射面が前記固定部の側面の一部である、可搬型工作機。

【請求項5】

前記工具取付部は前記固定部の前方位置にあり、
前記照明装置は、前記工具取付部に取り付けられた作業工具に対して横方向の一方の側にずれた位置に配置され、光を該横方向の他方の側且つ下側後方に向かって出射して該反射面に照射するようにされた、請求項３又は４に記載の可搬型工作機。

【請求項6】

前記照明装置が光を拡散するように出射して、前記反射面によって反射された光が前記作業工具の先端及びその周りに拡がって照射されるようにした、請求項１乃至５の何れか一項に記載の可搬型工作機。

【請求項7】

前記作業工具が、環状の刃部と前記刃部の中心を通って上下方向に延びるセンターピンを有する環状カッターであり、前記センターピンの先端部が前記作業工具の前記先端部である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の可搬型工作機。

【請求項8】

前記照明装置が、光源と、前記光源から出射された光を前記反射面に向ける導光部材とを有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の可搬型工作機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可搬型工作機に関し、より詳細には作業工具の先端部を照らす照明装置を備えた可搬型工作機に関する。

【背景技術】

【0002】

可搬型工作機は、作業現場に持ち込まれて使用される。可搬型工作機が使用される環境は様々であり、時には暗い室内や夜間に外部照明のない環境で使用される。そのような暗い環境でも使用できるように、照明装置を備えた可搬型工作機が開発されている。例えば特許文献１及び２には、可搬型工作機を被加工物に固定するための電磁石を有する固定部に照明装置を設けて、環状カッターを側方から照らすことができるようにした可搬型の穿孔機が開示されている。環状カッターは、環状の刃部と該刃部の回転軸線に沿って延びるセンターピンを有しており、センターピンの先端部を被加工物の加工部位の中心に当接させることにより環状カッターの位置決めするようになっている。従って、作業場所が暗いときには、センターピンの先端部とその周囲を明るく照らすことが必要となる。上方から光を照射した場合にはセンターピンの先端部が刃部の陰に隠れてしまいセンターピンの先端部に光を照射することが難しくなるが、特許文献１及び２では照明装置を固定部に設けてセンターピンに側方から光を照射することにより、刃部に邪魔されずにセンターピンの先端部とその周囲を明るく照らすことが可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４４７４１５５号公報

【文献】米国特許第９８８９５０８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

環状カッターなどの作業工具で加工作業を行っているときには、加工により生じる切粉が作業工具の回転によって作業工具から側方に飛ばされる。また、作業工具に付着した細長い切粉が作業工具と共に回転することもある。上述のように作業工具の側方位置において固定部に照明装置が設けられている場合、切粉が照明装置に当たることがある。そうすると、照明装置の光の出射面が傷ついたり汚れたりして、十分な光を照射できなくなってしまう虞がある。

【0005】

そこで本発明は、作業工具を側方から照らすようにしながらも照明装置が切粉の影響を受けないようにすることを可能とした可搬型工作機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

すなわち本発明は、
動力部、及び前記動力部によって回転駆動される工具取付部、を有する工作機本体と、
前記工具取付部に取り付けられて前記工作機本体の外側に延びる作業工具の側方位置において前記作業工具に面するように配置された反射面と、
前記反射面に対して斜めに光を出射し、該反射面で反射した光が、前記作業工具の先端部及びその周囲を照らすように配置された照明装置と、
を備える可搬型工作機を提供する。

【0007】

当該可搬型工作機においては、作業工具の側方位置にある反射面で反射した光が作業工具の先端部の周囲を照らすようになっている。すなわち、作業工具の先端部は側方から照らされるため、作業工具の他の部分の陰になって先端部が十分に照らされなくなることがない。また、反射した光を照射するようにしているため、照明装置を作業工具の側方位置に配置する必要がなく作業工具の先端部や被加工物から離れて切粉の影響を受けにくい位置に配置することができるため、加工作業により生じる切粉によって照明装置が傷ついたり汚れたりすることがないようにすることが可能となる。

【0008】

また、
前記工具取付部が上下動可能とされ、
前記工作機本体の下方に位置し、前記工作機本体を被加工物に対して固定するようにされた固定部をさらに備えるようにすることができる。また、前記照明装置が前記工作機本体内に配置され、前記照明装置の光が前記工作機本体の下面から出射されるようにすることができる。

【0009】

この場合には、前記反射面が前記固定部の側面の一部であるようにすることができる。

【0010】

このような構成により、反射面を有する部材を別途設ける必要がなくなり、構造を簡略にすることが可能となる。

【0011】

更に、
前記工具取付部は前記固定部の前方位置にあり、
前記照明装置は、前記工具取付部に取り付けられた作業工具に対して横方向の一方の側にずれた位置に配置され、光を該横方向の他方の側且つ下側後方に向かって出射して該反射面に照射するようにすることができる。

【0012】

工具取付部と、反射面としての固定部の前側面、照明装置との位置的関係をこのようにすることにより、照明装置からの出射光が好適に作業工具先端まわりを照明できるようにすることが可能となる。

【0013】

前記照明装置は、光を拡散するように出射して前記反射面によって反射された光が前記作業工具の先端及びその周りに拡がって照射されるようにすることができる。光の拡散の程度は必要に応じ適宜設計される。

【0014】

また、前記作業工具が、環状の刃部と前記刃部の中心を通って上下方向に延びるセンターピンを有する環状カッターであり、前記センターピンの先端部が前記作業工具の前記先端部であるようにすることができる。

【0015】

センターピンは、環状の刃部よりも下方に延びており被加工物の加工部位に対する当該環状の刃部の位置決めを行うものであるが、照明装置からの出射光を作業工具の側方位置にある反射面で反射させてセンターピンの先端部に照射させるようになっているので、センターピンの先端部は刃部の影とならずに光が十分に照射されるようになる。

【0016】

さらには、前記照明装置が、光源と、前記光源から出射された光を前記反射面に向ける導光部材とを有するようにすることができる。

【0017】

導光部材を用いることにより、光源からの光が反射面に対して好適な状態で指向するように設計することが容易になる。

【0018】

以下、本発明に係る可搬型工作機の実施形態を添付図面に基づき説明する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係る可搬型工作機の側面図である。

【図2】図１の可搬型工作機の上面図である。

【図3】図２のIII-III線における断面図である。

【図4】図２のIV-IV線における断面図である。

【図5】図２のＶ-Ｖ線における断面図である。

【図6】図１の可搬型工作機が備える照明装置の斜め上方から見た斜視図である。

【図7】図６の照明装置の斜め下方から見た斜視図である。

【図8】図６の照明装置の前面図である。

【図9】図６の照明装置の左側面図である。

【図10】図１の可搬型工作機の前方部分を斜め下方から見た斜視図である。

【図11】図１の可搬型工作機の前方部分を斜め上方から見た斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の一実施形態に係る可搬型工作機１は、図１及び図２に示すように、工作機本体１０と、工作機本体１０の下側に固定された固定部１２と、工作機本体１０の後方に着脱可能に取り付けられたバッテリ１４とを備える。工作機本体１０はその内部に、図３に示すように、環状カッター１６（作業工具）を固定部１２の前方位置で着脱可能に取り付けるための作業工具取付部１８と、作業工具取付部１８を回転駆動するための動力部１９とを備えている。動力部１９は、主としてモータ２０と複数のギヤからなるギヤ機構２２とからなる。作業工具取付部１８は工作機本体１０の側面に取り付けられたレバー２４を枢動させることにより上下動し、環状カッター１６を上下動させることができるようになっている。固定部１２は、リング状の第１コイル２６を有する第１電磁石２８と、同じくリング状の第２コイル３０を有する第２電磁石３２とを備える。当該可搬型工作機１を磁性体材料の上に載置した状態でこれら第１コイル２６及び第２コイル３０に電力を供給すると、第１電磁石２８と第２電磁石３２とによって生じる磁気吸着力によって、工作機本体１０が磁性体材料に対して固定される。当該可搬型工作機１は、第１電磁石２８と第２電磁石３２とによって工作機本体１０を磁性体材料からなる被加工物Ｍに対して固定した状態で、動力部１９によって回転された環状カッター１６を被加工物Ｍに押し当てることで、被加工物Ｍの穿孔加工を行うようにした穿孔機である。環状カッター１６は、環状の刃部３４と、刃部３４の中心を通って上下方向に延びるセンターピン３６とを有している。

【0021】

図１に示すように、工作機本体１０の側面には、モータ２０の駆動を開始するためのモータ駆動スイッチ３８と、モータ２０の駆動を停止するためのモータ停止スイッチ４０と、第１電磁石２８及び第２電磁石３２の駆動を開始及び停止させるための電磁石スイッチ４２とが配置されている。工作機本体１０の側面にはさらに、後述する照明装置４６の点灯と消灯を行うための照明スイッチ４４も配置されている。これらのスイッチ３８、４０、４２、４４はいずれも、押している間だけＯＮ状態となり手を離すとＯＦＦ状態に戻るモーメンタリスイッチである。

【0022】

図３に示すように、固定部１２にはさらに、第１磁気センサ４８と第２磁気センサ５０とが取り付けられている。第１磁気センサ４８は、第１電磁石２８の上方位置に配置されていて、第１電磁石２８の周囲の磁束密度を測定するようになっている。また第２磁気センサ５０は、第２電磁石３２の上方位置に配置されていて、第２電磁石３２の周囲の磁束密度を測定するようになっている。当該可搬型工作機１は、第１磁気センサ４８と第２磁気センサ５０の出力値に基づいて、第１電磁石２８及び第２電磁石３２に供給する電力を制御したり、必要十分な磁気吸着力が得られているかを判断してそれをＬＥＤ表示部に表示したりするようになっている。

【0023】

照明装置４６は、図４及び図５に示すように、工作機本体１０内の、環状カッター１６に対して前方から見て左方（図５、図８で見て左方）にずれた位置に配置されている。照明装置４６は、光源であるＬＥＤ素子５２と、透明な樹脂材料で形成された導光部材５４とを有する。導光部材５４は、図６乃至図９にも示すように、ＬＥＤ素子５２が挿入される挿入孔５６を有する。挿入孔５６の底面は傾斜した入射面５８となっており、ＬＥＤ素子５２から出射された光は主として入射面５８から導光部材５４内に入射する。入射面５８は全体として当該可搬型工作機１の前方（図４、図９で見て右方）及び前方から見て左方（図５、図８で見て左方）に向かって下方に傾斜している。入射面５８はＬＥＤ素子５２に向かって上側にわずかに凸形状となるようにして、導光部材５４に入射した光の拡散をある程度抑制するようにすることができる。入射面５８から導光部材５４内に入射した光は、導光部材５４の底面である出射面６０から出射する。出射面６０は、入射面５８よりも大きな面とされ、入射面５８とは反対向きに傾いている。すなわち、後方（図４、図９で見て左方）及び前方から見て右方（図５、図８で見て右方）に向かって下方に傾斜している。

【0024】

図４、図５、図１０、及び図１１に示すように、照明装置４６から出射された光Ｌは、工作機本体１０に取り付けられた透明なカバー６２を通過して、工作機本体１０の下面１０ａの窓６４から出射される。入射面５８及び出射面６０が上述のように傾いていることによりＬＥＤ素子５２から出射された光は入射面５８及び出射面６０において屈折する。出射面６０から出射される光Ｌは、ある程度拡散しながら右方の側且つ下側後方に向かい、固定部１２の前方の側面１２ａに照射される。この側面１２ａは、工作機本体１０の外側に延びる環状カッター１６の側方位置において環状カッター１６に面しており、側面１２ａで反射した光Ｌは環状カッター１６のセンターピン３６の先端部３６ａとその周囲に拡がって照射される。すなわち当該可搬型工作機１においては、照明装置４６から出射した光Ｌが、反射面として機能する固定部１２の側面１２ａに対して下方に向かって斜めに照射され、側面１２ａで反射した光Ｌが環状カッター１６のセンターピン３６の先端部３６ａとその周囲を照らすように設計されている。このようにすることにより、センターピン３６の先端部３６ａが被加工物Ｍの加工部位に当接した状態でも、先端部３６ａ及びその周りは環状カッター１６の陰に隠れることが無く明るく照らされるようになる。また、照明装置４６は、加工部位の上方位置にあり、環状カッター１６による穿孔加工中に生じる切粉によって導光部材５４の出射面６０やカバー６２が傷ついたり汚れたりする虞がない。

【0025】

以上に本発明の実施形態について説明をしたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、作業工具として環状カッターではなく、例えばドリルを使用するようにした工作機としてもよい。ドリルの先端角は通常１２０度であるため、特に大径のドリルを使用する際には上方からの照明ではドリルの先端部を照らすことができなくなる虞があるが、本発明の構成とすることにより先端部を照らすことが可能となる。また、工具本体を固定するための固定部は電磁石を利用したものではなく、例えば永久磁石による磁気吸着や、真空装置による真空吸着を利用したものとしてもよいし、バイス等で機械的に固定するようにしたものとしてもよい。又は、固定部を有さず、手で持って使用するハンドヘルド型の工作機としてもよい。さらには、反射面は固定部の側面である必要はなく、例えば工作機本体の一部を作業工具の側方位置にまで延ばして反射面としてもよいし、反射面となる面を有する別の部材を工作機本体や固定部に取り付けるようにしてもよい。照明装置の導光部材は、上述のような形状を有するものではなく、例えばレンズなどの光学部品を複数組み合わせて構成したり、光ファイバーで構成したりすることもできる。又は、照明装置は、導光部材を備えず、光源からの光を直接反射面に照射するようにしたものとすることもできる。さらには、照明装置を複数配置して、複数の方向から作業工具の先端部を照らすようにすることもできる。上記実施形態においては、バッテリを電源として利用しているが、ＡＣ電源などの外部電源に接続するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0026】

１ 可搬型工作機
１０ 工作機本体
１０ａ 下面
１２ 固定部
１２ａ 側面（反射面）
１４ バッテリ
１６ 環状カッター（作業工具）
１８ 作業工具取付部（工具取付部）
１９ 動力部
２０ モータ
２２ ギヤ機構
２４ レバー
２６ 第１コイル
２８ 第１電磁石
３０ 第２コイル
３２ 第２電磁石
３４ 刃部
３６ センターピン
３６ａ 先端部
３８ モータ駆動スイッチ
４０ モータ停止スイッチ
４２ 電磁石スイッチ
４４ 照明スイッチ
４６ 照明装置
４８ 第１磁気センサ
５０ 第２磁気センサ
５２ ＬＥＤ素子（光源）
５４ 導光部材
５６ 挿入孔
５８ 入射面
６０ 出射面
６２ カバー
６４ 窓
Ｌ 光
Ｍ 被加工物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】